作为矢势奇点的磁通量绳

磁通量绳是磁场 $\textbf{B}$ 的集中区域。由于该区域外的 $\textbf{B}$ 被视为极小，磁通量绳可被描述为外部矢势 $\textbf{A}$ 的一个奇点核心，其拓扑不变量为穿过该绳的磁通量。所谓“拓扑”是指，对于环绕磁通量绳的任意回路 $C$，$\oint_C\textbf{A}\cdot\mathrm d\textbf{s}$ 均测得相同的恒定通量 $\Phi$。电流强度是该理论的另一个不变量，但非拓扑不变量。我们证明，在此理论框架下，磁通量绳的线性无力场（LFFF）Lundquist 模型和非线性无力场（NLFFF）Gold-Hoyle 模型均展现出分布于能量递增的量子化层上的稳定解（前者有无穷多层，后者仅有一层）；每一层均由一组连续的稳定态构成。最低的 LFFF 层与唯一的 NLFFF 层在数值上彼此接近，并以合理的精度匹配穿越磁云的空间飞行器所收集的数据。其他 LFFF 层则完全不匹配这些数据。目前阶段尚无法断言哪个模型能更好地拟合磁云数据。我们还详细分析了属于同一层的磁通量管的合并过程（伴随磁螺度守恒），以及磁通量管从一层到另一层的跃迁过程（不守恒磁螺度）。